JP2004214027A - 保守システム - Google Patents

Abstract

【課題】燃料電池システムの導入の促進を図る保守システムを提供する。
【解決手段】発電システム１０１のセンサ群１０７またはセンサ群１０９にてエラーが検知されると、エラーコード付与部１１９にてエラーコードおよび診断ＩＤが付与される。複数の発電システム１０１がネットワーク１３３を介して管理会社の管理装置１３５へ接続される。管理装置１３５は利用者１３１ごとの診断ＩＤ取得し、メンテナンスが必要な場合、その程度に応じて、メンテナンス部１２１にて発電システム１０１の制御を行うか、または管理会社の担当者に対応させる。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は燃料電池システムの保守システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＩＴやバイオなどの新技術が世界規模で展開される時代となったが、そうした状況にあっても、エネルギー産業は最大級の基幹産業であることに変わりはない。最近では、地球温暖化防止をはじめとする環境意識の浸透に伴い、いわゆる新エネルギーに対する期待が高まっている。新エネルギーは、環境性に加え、電力需要家に近接して分散型で生産できるため、送電損失面と電力供給のセキュリティ面でもメリットがある。また、新エネルギーの開発が新たな周辺産業を創出する副次的効果も期待できる。
【０００３】
新エネルギーに対する取り組みは、約３０年前の石油危機を契機として本格化し、現在では、太陽光発電などの再生可能エネルギー、廃棄物発電などのリサイクルエネルギー、燃料電池などの高効率エネルギー、およびクリーンエネルギーカーを代表とする新分野エネルギーなどのエネルギーが、それぞれ実用化に向けた開発の段階にある。
【０００４】
そうした中でも、燃料電池は業界でもっとも注目されるエネルギーのひとつである。燃料電池は、天然ガスやメタノールに水蒸気を混ぜて作った水素と、大気中から採取した酸素を電気化学反応させて電気と熱を同時に生成するもので、発電による副産物が水だけであり、低出力域でも高効率で、しかも発電が天候に影響されず安定的である。固体高分子型燃料電池は、住居用をはじめとする定置型、および車載型の両用途において次世代のひとつの標準電源と目されている。
現在、固体高分子型燃料電池を利用する発電システムは、試作から実用化の途上にある。燃料電池の普及はコストをいかに低減できるかに依存する。初期コストは開発側の課題ではあるが、運用上のコストまたはメリットは、燃料電池を用いるシステムのランニングコスト、寿命などにも依存する。
【０００５】
したがって燃料電池の普及には、単に燃料電池自体の技術的改良だけではなく、それを利用する環境をビジネスモデルとして構築する必要がある。とくに、電力を長期間安定して供給できるようにするために、発電システムの適切かつ効率的な保守体制を整えておくことが必要不可欠であり、検討がなされている（特許文献１）。
【０００６】
しかし、特許文献１に記載の方法は、燃料電池のセルまたはスタックに生じた異常を検知する方法であるため、改質装置、燃料電池本体や、排熱を利用した貯湯システム等のどこでエラーが生じ、またどの程度の重大性を有するエラーであるのかを判断することはできなかった。このため、各構成部にて生じるエラーを確実に検知し、エラーの内容に応じた適切な処置を速やかに行うシステムが求められていた。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−３６７６５０号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこうした背景からなされたものであり、その目的は、燃料電池システムの導入の促進を図る保守システムの提供にある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、燃料電池システムと、該燃料電池システムとネットワークを介して接続され該燃料電池システムの保守を行う管理装置とを備える保守システムであって、前記燃料電池システムは、電力および熱を供給する発電システムと、前記発電システムの動作異常を検知する異常検知部と、前記異常検知部から前記動作異常に関する情報を取得し、前記動作異常の内容を解析する解析部とを有し、前記解析部は、前記動作異常の内容に応じて緊急性レベルを判断し、前記動作異常の緊急性レベルを考慮して所定の条件を満たす動作異常について前記管理装置に対応措置を依頼し、前記管理装置は、前記解析部から受信した前記情報に基づいて所定の対応措置を実行することを特徴とする保守システムが提供される。
【００１０】
本発明に係る保守システムにおいて、「動作異常に関する情報」には、たとえば故障部品、故障原因、故障状態等がある。
【００１１】
本発明に係る保守システムにおいては、発電システムの動作異常が検知されるだけでなく、内容に応じて緊急性レベルが判断され、緊急性レベルに応じた対応措置が講じられる。このため、燃料電池システムの異常をリアルタイムに確実に検知し、また動作異常の程度に応じた迅速かつ的確な対応措置を実行措置を実行することができる。
【００１２】
ここで、「所定の対応措置」とは、たとえば保守システムのオペレータに、ディスプレイやスピーカーを介して異常を報知する措置等とすることができる。こうすることにより、オペレータは報知内容に基づき利用者に電話等で連絡をとったり、メンテナンスの為現場に赴く等、必要な措置を講じることができる。
【００１３】
本発明の保守システムにおける燃料電池システムは、たとえば、燃料電池を含み該燃料電池から電力を取り出す電力供給系統および前記燃料電池の発電にともない生じた熱を取り出す熱供給系統を含む構成とすることができる。
【００１４】
こうすることにより、燃料電池の発電により得られた電力だけでなく、発電に伴う排熱を含め、エネルギーを有効活用することができる。また、本発明の保守システムにおいては、熱供給系統についても動作異常が検知され、緊急性レベルが判断されるため、確実に異常を検知し、迅速かつ的確な対応措置をとることが可能である。
【００１５】
本発明の保守システムにおいて、前記解析部は、前記動作異常の内容に応じて緊急性レベルを判断し、緊急性レベルが所定の基準以上にあるとき、前記動作異常について前記管理装置に対応措置を依頼し、前記動作異常の緊急性レベルが所定の基準に達しないとき、前記動作異常に対し所定の対応措置を実行する構成とすることができる。
【００１６】
こうすることにより、緊急性レベルが所定の基準に達しない動作異常についても迅速かつ確実に対策を講じることができる。
【００１７】
本発明の保守システムにおいて、前記燃料電池システムは、利用者へ動作異常を報知する報知部をさらに備え、前記解析部は、前記動作異常の緊急性レベルが所定の基準に達しないとき、前記管理装置へ対応措置を依頼せず、前記報知部を介して前記利用者に前記異常動作を報知する構成とすることができる。
【００１８】
こうすることにより、緊急性レベルが所定の基準に達していない場合であっても利用者は動作異常が発生したことを知ることができる。このため、より信頼性の高い保守システムとすることができる。また、必要となるメンテナンスの内容には、燃料電池システムを直接制御すべきものと、部品の交換または点検など、保守主体へ依頼すべきものとがある。利用者に動作異常を報知することにより、燃料電池システムを直接制御するメンテナンスが必要と判断された際に、利用者に応急措置をとるよう促すことができる。このため、より適切なメンテナンス方法が選択され、効率よくメンテナンスを実施することができ、また、故障の予防にもつながる。
【００１９】
なお、応急措置によってもエラーが異常が解消されなかった場合、管理装置がメンテナンスを実行するようにしてもよい。
【００２０】
本発明の保守システムにおいて、前記解析部は、前記動作異常の緊急性レベルが所定の基準に達しないとき、利用者に前記異常動作を報知するとともに、推奨操作を通知する構成とすることができる。
【００２１】
こうすることにより、利用者自身で対応可能なレベルの動作異常が発生した際に、利用者に操作を行わせることができる。このため、異常を効率よく解消することができる。また、燃料電池システムの動作の安定性を向上させることができる。
【００２２】
本発明の保守システムにおいて、前記解析部は、前記動作異常の緊急性レベルを示すエラーコードを付与するコード付与部と、前記エラーコードと前記エラーコードに対応する動作異常への対応措置とを関連付けて記憶する対応措置記憶部と、前記コード付与部から動作異常のエラーコードを取得し、このエラーコードをキーとして前記対応措置記憶部を参照し、対応する対応措置を取得するとともに、前記動作異常が所定の基準以上の緊急性レベルにあるとき、前記動作異常について前記管理装置に対応措置を依頼し、前記動作異常が所定の基準に達しない緊急性レベルにあるとき、前記動作異常に対し所定の対応措置を実行する措置部とを備える構成とすることができる。
【００２３】
こうすることにより、動作異常の発生箇所と異常の内容に基づき、動作異常に対する措置をより一層的確に判断することができる。また、緊急性レベルの高い場合に管理装置に対応措置を依頼することにより、重度の危険性を有する動作異常が発生した際にも迅速かつ確実に対処することができる。一方、緊急性レベルが所定の基準に達しな合い場合は措置部において所定の対応措置を実行することにより、軽度の異常が発生した際に、利用者が燃料電池システムを利用可能な状態に保ったり、その上で必要な処置を講じることができる。このため、より一層信頼性の高い保守システムを提供することができる。
【００２４】
本発明の保守システムにおいて、前記管理装置は、前記燃料電池システムの動作異常履歴を格納する履歴記憶部を備え、前記解析部は、前記異常検知部から前記動作異常に関する情報を取得したとき、その情報を前記管理装置に送信し、前記管理装置は、前記情報を前記履歴記憶部に格納する構成とすることができる。
【００２５】
こうすることにより、一回の動作異常ごとに対応するだけでなく、所定の期間に発生した動作異常を経時的に取得することができる。
【００２６】
本発明の保守システムにおいて、前記管理装置は、前記履歴記憶部に格納された前記燃料電池システムの動作異常履歴を読み出し、その内容を分析する分析部を備える構成とすることができる。
【００２７】
こうすることにより、動作異常履歴の内容に応じた対応措置を行うことができる。たとえば緊急性レベルの低い動作異常であっても、繰り返し発生したことを把握し、この現象を保守システムのオペレータに報知することにより、原因解析につながる。また、オペレータは利用者にメンテナンスの依頼を促す等、必要な処置を講じることができる。また、異常履歴を利用者別や機種別、地域別等に基づき分析を行い、燃料電池システムの性能向上に活用することができる。
【００２８】
また、分析部での分析結果は、履歴記憶部に格納してもよいし、表示、出力等を行ってもよい。また、管理装置においてさらに統計処理を行ってもよい。
【００２９】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【００３０】
【発明の実施の形態】
本発明は、燃料電池システムにおいて発生したエラーに対し、その程度に応じた対策がなされるエラー報知システムに関する。以下、好ましい実施の形態について図面を参照して説明する。
【００３１】
図１は、実施の形態に係るエラー報知システム１００の構成を示す図である。同図は一般的な電子ネットワークを示し、送電のためのネットワークを示すものではない。燃料電池システム１１１において、各利用者１３１の家庭には、発電システム１０１、エラー解析部１１３、各種データベース、およびインターフェイス部１２７を含む発電システム１０１が設けられている。また、燃料電池システム１１１は、各利用者１３１の燃料電池システム１１１を統括的に管理する管理会社の管理装置１３５にネットワーク１３３を介して接続している。
【００３２】
なお、管理会社は、管理装置１３５またはユーザからの依頼を受けて、燃料電池システム１１１のメンテナンスを行う。また、燃料電池システム１１１は、固体高分子型燃料電池を備える。
【００３３】
発電システム１０１は、燃料電池本体１０４を含む発電系統１０３、およびこれに接続する給湯系統１０５を備える。発電系統１０３および給湯系統１０５には、エラーを検知するためのセンサ群１０７およびセンサ群１０９がそれぞれ設けられている。
【００３４】
エラー情報収集部１１５は、センサ群１０７およびセンサ群１０９におけるエラー情報を取得する。診断部１１７は、エラー情報収集部１１５にて取得したエラー情報を診断し、エラー発生箇所やエラー内容を認識し、エラーコード付与部１１９に送出する。
【００３５】
エラーコード付与部１１９は、診断部１１７から取得したエラー診断結果と、エラーデータベース１２３に格納されたエラーテーブルおよび診断テーブルの内容とを参照し、エラー内容に対応したエラーコードを付与する。エラーコードおよびエラー発生箇所より診断ＩＤを確定する。なお、エラーデータベース１２３には、具体的には、たとえば図２および図３に示されるデータが格納されている。
【００３６】
図２は、エラーデータベース１２３のエラーテーブルの構成図である。図２に示されるように、エラーテーブルはエラー箇所の系統、故障箇所および故障を検出したセンサ、故障内容、ならびに故障の程度についての情報を有する。故障の程度については、たとえば、１が重度、２が中度、３が軽度と分類されている。
【００３７】
また図３は、エラーデータベース１２３の診断テーブルの構成図である。図３に示されるように、診断テーブルは、故障系統および箇所、故障の程度、エラーコード、および診断ＩＤに関する情報を有する。ここで、診断ＩＤは、エラーコードと故障箇所に応じて付与される識別キーである。
【００３８】
メンテナンス部１２１は、診断ＩＤとメンテナンス情報データベース１２５に格納されたメンテナンス情報テーブルとを照合し、メンテナンス内容に応じてインターフェイス部１２７を介して表示や音声等によりエラーメッセージを利用者１３１に通知する。エラーメッセージの内容は、たとえば故障発生日時、故障箇所、故障の程度、メンテナンス依頼の推奨、応急措置の推奨、等とすることができる。また、エラーコード付与部１１９での判断結果に基づき、メンテナンス部１２１は発電系統１０３および給湯系統１０５を制御する。たとえば、再起動等の応急処置が可能である。
【００３９】
また、メンテナンス部１２１にて発電システム１０１を直接制御する場合、メンテナンス情報データベース１２５に格納されたメンテナンス情報テーブルに基づき、より良好な稼動状況を実現するためのパラメータを設定してもよい。発電システム１０１の制御パラメータを直接設定することにより、稼動状況を良好に保ち、故障の発生を防ぐことができる。
【００４０】
なお、メンテナンス情報テーブルは、たとえば図４に示される構成である。また、診断ＩＤはネットワーク１３３経由で管理装置１３５に送出される。図４は、メンテナンス情報テーブルの構成を示す図である。図４に示されるように、メンテナンス情報テーブルには、エラー情報の通知先、通知内容が診断ＩＤに関連づけられた形で格納されている。
【００４１】
管理装置１３５においては、通信部１３７にて診断ＩＤを取得する。管理部１３９では、診断ＩＤを利用者別エラーデータベース１４３に格納し、保存する。また、場合によっては、たとえば重大なエラーの場合、インターフェイス部１４１にて音声、表示等で管理会社の担当者に報知し、利用者１３１に電話する等の対応を行わせる。
【００４２】
次に、エラー報知システム１００におけるエラー報知方法について、図５を用いて説明する。図５は、エラー報知方法を説明するためのフローチャートである。図５に示されるように、エラー報知システム１００においては、発電系統１０３または給湯系統１０５におけるエラーをエラー情報収集部１１５にて検知すると（Ｓ１０１）、エラーの発生箇所および内容、程度を診断部１１７にて判断する。そしてエラーデータベース１２３の情報と照合し、エラーコードを付与し、診断ＩＤを確定する（Ｓ１０２）。エラーコードはインターフェイス部１２７にて利用者１３１に通知される（Ｓ１０６）。そして診断ＩＤをキーとして、メンテナンス情報データベース１２５を参照し、メンテナンスを行う。なお、インターフェイス部１２７は、たとえばディスプレイやスピーカーを有し、表示や音声によって利用者１３１にエラーコードの通知を行う。
【００４３】
ここで、重度のエラーの場合（Ｓ１０４のＹ）、管理装置１３５に直ちに通知し、リカバリ措置がとられる（Ｓ１１０）。必要に応じてリカバリ措置内容を利用者１３１に通知し（Ｓ１０８）、また利用者１３１に通報する（Ｓ１０９）。たとえば、バーナ出口の炎センサで炎が検出された場合、インターフェイス部１２７にて利用者１３１にその旨通知するとともに、管理会社の担当者に利用者１３１宛の連絡をとらせる。
【００４４】
ここで、重度のエラーの場合とは、図２、図３における「故障の程度」が１である場合であり、このときは必ず直ちに管理装置１３５に通知される。
【００４５】
また、重度でないエラーの場合（Ｓ１０４のＮ）、燃料電池システム１１１自身でリカバリ措置を行い（Ｓ１０５）、利用者１３１に通知するすることもできる。たとえば、給湯系統にて給湯用配管の温度センサで温度異常が検出された場合、給湯温度をたとえば６０℃一定など使用可能な状態とした上で管理装置１３５に情報を送出する。また、発電系統１０３起動時の着火不良等が検出された場合、再試行を行う。
【００４６】
なお、軽度のメンテナンスで十分な場合には、管理装置１３５を経ずに、利用者１３１へ推奨操作を通知して利用者１３１にメンテナンスの実行をうながしてもよい。フィルタの清掃など、管理会社に依頼せずとも利用者１３１自身が行えるような作業内容であれば、利用者１３１へその推奨操作を指示することでメンテナンス作業の高速化および効率化を図る。
【００４７】
ステップ１０６またはステップ１０５にてリカバリ措置がとられた後、そして、エラー内容およびリカバリ措置内容を利用者別エラーデータベース１４３に格納、保存する（Ｓ１１１）。
【００４８】
なお、利用者別エラーデータベース１４３に格納されたエラー内容およびリカバリ内容は、利用者ごとに蓄積される。蓄積されたエラー内容を管理部１３９にて判断し、必要に応じてインターフェイス部１４１にて管理会社の担当者に利用者１３１への通報を促すようにしてもよい。たとえば、発電系統１０３起動時の着火不良等が検出された場合、燃料電池システム１１１にて再試行を行うが、着火不良が所定の回数に達した時点で、利用者１３１に点検を受けることを推奨するよう、インターフェイス部１４１に表示してもよい。
【００４９】
このような構成とすることにより、燃料電池システム１１１の故障を未然に防ぎ、また、故障が発生した場合であっても迅速に対応することができる。燃料電池を用いた発電システム１０１を各家庭および会社などに広く普及させるためには、電力および湯を安定供給できるよう保守体制を完備しておくことが不可欠であり、本実施形態のようなビジネスモデルの構築には大きな意義がある。
【００５０】
以上の構成による燃料電池システム１１１の動作を、例をあげて説明する。まず、エラー情報収集部１１５は、ユーザＩＤ「０００１」の利用者が所有する発電システム１０１におけるエラー発生状況を取得する。その情報のうち、処理水イオン伝導度が１．０を超えていた場合、診断部１１７は図３の診断テーブルを参照して、発電システム１０１が診断ＩＤ「０００１」の状態にあると診断する。診断結果はエラーコード付与部１１９へ伝達される。エラーコード付与部１１９は、図３の診断テーブルを参照して、管理会社へイオン交換樹脂の交換を依頼する旨のメンテナンス情報を生成する。
【００５１】
一方、上述のメンテナンス情報を受信した管理装置１３５は、燃料電池システム１１１のＩＰアドレスから該当するユーザを割り出し、そのメンテナンスを担当する会社を特定する。このとき、管理部１３９は、ユーザ「０００１」の燃料電池システム１１１のイオン交換樹脂を交換するようＡ社ａ店へ指示するよう、インターフェイス部１４１にて管理装置１３５の担当者に報知する。また管理部１３９は、利用者別エラーデータベース１４３のユーザ「０００１」のレコードに、メンテナンス履歴を追加する。
【００５２】
図６は、発電システム１０１の構成を示す図である。発電システム１０１は、前述のように、発電系統１０３と給湯系統１０５とを主とする。発電系統１０３は、天然ガスやメタノールなどと上水から生成した水蒸気を反応させて水素を得る改質装置１５３と、その水素と酸素を反応させて水と直流電力を得る燃料電池本体１０４と、その電力を交流電力に変換するインバータ１６５とを備える。
【００５３】
発電系統１０３において、燃料供給源としては、たとえば天然ガス、都市ガス、メタノール、ＬＰＧ、ブタン等の燃料ガスを用いる。脱硫器１５５は、燃料ガスから硫黄成分を除去する。改質装置１５３は、改質器１５７と、ＣＯ変成器１５９と、ＣＯ除去器１６１とを含む。改質器１５７は、燃料ガスから水素、二酸化炭素及び一酸化炭素を含む改質ガスを生成する。ここで、改質器１５７における化学反応は吸熱反応であるので、改質器１５７にはバーナ１６３を設け、常時加熱しながら化学反応を行う。
【００５４】
ＣＯ変成器１５９は、改質器１５７により生成された改質ガスに含まれる一酸化炭素を二酸化炭素に変成する。ＣＯ除去器１６１は、ＣＯ変成器１５９により変成されたガス中の未変成の一酸化炭素を除去する。ここで、図示していないが、ＣＯ変成器１５９およびＣＯ除去器１６１では発熱反応が行われるため、発熱反応により発生した熱を冷却する冷却部を設けることもできる。
【００５５】
燃料電池本体１０４は、燃料極１４７および空気極１４９を含む。燃料極１４７には燃料である水素（改質ガス）が、空気極１４９には空気中の酸素が供給され、これにより燃料電池本体１０４において電気化学反応が起こり、電力を取り出すことができる。燃料電池本体１０４から取り出された電力は、電力交換装置に伝達される。電力変換装置は、昇圧コンバータ（不図示）とインバータ１６５とを含む。昇圧コンバータは、燃料電池本体１０４により発電された電力をインバータ１６５に必要な電圧にまで昇圧する。インバータ１６５からの電力は系統に送られるが、蓄電部に蓄えることができる構成としてもよい。また、インバータ１６５は、後述の貯湯タンク１８１ヘも電気的に接続されている。
【００５６】
燃料電池本体１０４で行われる電気化学反応では、活性化過電圧、濃度過電圧、抵抗過電圧により熱が発生する。そのため、本実施の形態における発電システム１０１において、燃料電池本体１０４は、空気極１４９で発生した熱を冷却する冷却部１５１をさらに含む。
【００５７】
燃料極１４７には、改質装置１５３で改質された改質ガスが供給される。ここで、上述したように、燃料電池本体１０４の高分子電解質膜の乾燥を避けるために、改質ガスは水タンクを通過させる等の方法により加湿した後に燃料極１４７に供給される。燃料極１４７からの改質ガスは、気水分離された後、再び改質器１５７に循環される。
【００５８】
また、空気極１４９に供給する空気についても、高分子電解質膜の乾燥を避けるために、酸素は加湿した後にエアポンプ１７３から空気極１４９に供給される。なお、空気極１４９を、熱回収用熱交換器（不図示）に接続し、燃料電池本体１０４の排熱を給湯系の加熱に用いてもよい。こうすれば、燃料電池本体１０４の排熱を有効利用することができるため、系全体のエネルギー効率を向上させることができる。
【００５９】
冷却部１５１には、水タンク（不図示）から冷却水ポンプ１７５を介して水が供給される。水タンク（不図示）は、水処理装置（不図示）により純水にされた市水を貯留する。なお、図６では、冷却部１５１は燃料極１４７および空気極１４９の両方を冷却する構成となっているが、空気極１４９を冷却する構成とすることもできるし、燃料極１４７を冷却する構成とすることもできる。また冷却部１５１を通過した水は加熱されているため、熱回収用熱交換器（不図示）に導入されたのち、水タンク（不図示）に帰還する構成とすることが好ましい。
【００６０】
次に、給湯系統１０５においては、貯湯タンク１８１が熱回収用熱交換器１８３と接続されている。ここで、図示していないが、熱回収用熱交換器１８３を上述のように空気極１４９に接続することが好ましい。こうすれば、燃料電池本体１０４の発熱反応によって温度上昇した排気空気は、熱回収用熱交換器１８３で熱回収される。これにより、貯湯タンク１８１から循環された水が温められ、貯湯タンク１８１に帰還する。
【００６１】
同様に、冷却部１５１を通過した水は発電の際に生じる熱を吸収して温度上昇しており、この温度上昇した水は熱回収用熱交換器１８３において、貯湯タンク１８１からの水と熱交換する。そのため、貯湯タンク１８１の水が温度上昇し、水タンク（不図示）の水の温度が低下する。これにより、水タンク（不図示）の水が冷却部１５１を循環して、燃料電池本体１０４を冷却することができる。また、貯湯タンク１８１の水は発電の際に生じる熱を利用して温度上昇させることができるため、この熱を利用して市水から温水を生成し、この温水は、家庭において風呂やキッチンの給湯や、暖房等に利用することができる。
【００６２】
たとえば、図６においては、貯湯タンク１８１内の湯が給湯用流路１９３から給湯用の湯として供給されるようになっている。また、貯湯タンク１８１内を風呂用熱交換器１８９を通過する構成となっている。こうすることにより、貯湯タンク１８１内の湯により熱回収用熱交換器１８３内の水が加熱される。風呂用熱交換器１８９で加熱された風呂用の湯は、風呂給湯用流路１９１から風呂（不図示）へと供給される。
【００６３】
貯湯タンク１８１の底部からは、市水１９５が供給される。また、熱回収用熱交換器１８３は、バーナ１８５により加熱され、追い焚きが可能である。バーナ１８５には、比例弁１８７から燃料ガスの原料が供給され、また、燃料極１４７からの排気燃料が気水分離され、供給される。
【００６４】
このような発電システム１０１において、発電系統１０３および燃料電池本体１０４の各構成部には、エラーを検知するためのセンサが設けられる。たとえば、発電系統１０３においては、センサ群１０７として、脱硫器１５５、改質器１５７、ＣＯ変成器１５９、ＣＯ除去器１６１、冷却部１５１の出口、または水タンク（不図示）に温度センサを設けることができる。ガスポンプ１６７、比例弁１６９、エアポンプ１７１、エアポンプ１７３、または冷却水ポンプ１７５に流量センサを設けることができる。バーナ１６３の出口には炎センサを、燃料電池本体１０４には電圧計または電流計を設けることができる。
【００６５】
燃料電池本体１０４においては、センサ群１０９として、たとえばバーナ１８５に炎センサを設けることができる。熱回収用熱交換器１８３の入口または出口、貯湯タンク１８１、または風呂給湯用流路１９１の戻り側には温度センサを設けることができる。また、風呂給湯用流路１９１の戻り側には風呂水位センサ、フロースイッチを設けることができる。また、比例弁１８７または市水１９５を貯湯タンク１８１に供給する流路内には流量センサをそれぞれ設けることができる。
【００６６】
このように各種センサを設け、エラー情報をエラー情報収集部１１５に送出することにより、エラー報知を迅速かつ的確に行うことができる。
【００６７】
なお、本実施の形態において、具体的にはたとえば図７または図８に示されるエラー報知方法を用いることができる。図７および図８は、図６の発電システム１０１のエラー報知方法を説明するための図である。このうち図７は、図６に示されるセンサにて検出されたエラーに対する動作すなわちメンテナンスと、インターフェイス部１２７でのエラー表示および管理会社への通報の有無、対応の一例を示したものである。対応については、「即」が程度１（重度）のエラー、「次」が程度２（中度）のエラー、「監」が程度３（軽度）に相当する。また、図８では、図６の発電システム１０１の機能ごとにエラーを例示している。
【００６８】
また、発電システム１０１においては、前述のようにメンテナンス部１２１によって発電系統１０３や給湯系統１０５が制御される。
【００６９】
メンテナンス部１２１における制御機能は、ハードウエア的には、マイクロコンピュータ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的には発電制御プログラムなどによって実現される。したがって、制御部機能がハードウエアとソフトウエアのいろいろな組合せで実現できることは当業者には理解されるところである。
【００７０】
エラーが所定の緊急性を有さない場合、メンテナンス部１２１は、診断ＩＤに基づきセンサ群１０７またはセンサ群１０９に対応する各構成部を制御することができる。たとえば、各種ポンプの供給量や各バーナでの加熱等の条件を調整することができる。
【００７１】
このように、本実施の形態においては、重度でないエラーの場合は管理会社に通報せずに、対応措置を燃料電池システム１１１にて行うことができるため、より一層迅速、的確にエラー対策を施すことができる。
【００７２】
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。以下そうした例をいくつか述べる。
【００７３】
各利用者１３１の家庭に、燃料電池システム１１１とユーザ端末とを別個に設けたり、燃料電池システム１１１がユーザ端末の機能を有していてもよい。また、家庭内の家電装置がネットワークで接続され、ホームサーバを介してインターネットに接続されるような構成であってもよい。
【００７４】
管理会社の担当者の端末から管理装置１３５へアクセスし、メンテナンスに必要な情報を取得できるようにしてもよい。
【００７５】
燃料電池システム１１１のメンテナンス部１２１は、発電システム１０１の経時変化に対して必要になるメンテナンス情報を特定してもよい。予め発電システム１０１の経時変化に関する情報を検出し、定期点検、消耗部品の交換、フィルタ等の清掃などのメンテナンスが必要か否かを判断してもよい。
【００７６】
燃料電池システム１１１のメンテナンス部１２１は、管理装置１３５に保守を依頼する場合、保守が必要である旨を通知する第１の通知レベルと、保守が必要な部品の情報をさらに通知する第２の通知レベルとを設けてもよい。故障や不具合の原因が特定できないときには、第１の通知レベルにより管理装置１３５にシステム全体の点検を依頼し、点検または交換が必要な部品が特定できているときには、第２の通知レベルによりその部品の保守を依頼する。これにより、管理装置１３５の担当者等の保守主体の作業効率を向上させることができる。
【００７７】
【発明の効果】
本発明によれば、燃料電池システムの安全、円滑な運転を支援する保守システムが実現される。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態に係るエラー報知システムの構成を示す図である。
【図２】燃料電池システムのエラーテーブルの構成を示す図である。
【図３】燃料電池システムの診断テーブルの構成を示す図である。
【図４】燃料電池システムのメンテナンス情報テーブルの構成を示す図である。
【図５】実施の形態に係るエラー報知方法を示すフローチャートである。
【図６】実施の形態に係る発電システムの構成を示す図である。
【図７】図６の発電システムのエラー報知方法を説明するための図である。
【図８】図６の発電システムのエラー報知方法を説明するための図である。
【符号の説明】
１００ エラー報知システム、 １０１ 発電システム、 １０３ 発電系統、 １０４ 燃料電池本体、 １０５ 給湯系統、 １０７ センサ群、 １０９ センサ群、 １１１ 燃料電池システム、 １１３ エラー解析部、 １１５ エラー情報収集部、 １１７ 診断部、 １１９ エラーコード付与部、 １２１ メンテナンス部、 １２３ エラーデータベース、 １２５ メンテナンス情報データベース、 １２７ インターフェイス部、 １２９ 通信部、 １３１ 利用者、 １３３ ネットワーク、 １３５ 管理装置、 １３７ 通信部、１３９ 管理部、 １４１ インターフェイス部、 １４３ 利用者別エラーデータベース、 １４７ 燃料極、 １４９ 空気極、 １５１ 冷却部、１５３ 改質装置、 １５５ 脱硫器、 １５７ 改質器、 １５９ ＣＯ変成器、 １６１ ＣＯ除去器、 １６３ バーナ、 １６５ インバータ、 １６７ ガスポンプ、 １６９ 比例弁、 １７１ エアポンプ、 １７３ エアポンプ、 １７５ 冷却水ポンプ、 １８１ 貯湯タンク、 １８３ 熱回収用熱交換器、 １８５ バーナ、 １８７ 比例弁、 １８９ 風呂用熱交換器、
１９１ 風呂給湯用流路、 １９３ 給湯用流路、 １９５ 市水。

Claims (7)

1. 燃料電池システムと、該燃料電池システムとネットワークを介して接続され該燃料電池システムの保守を行う管理装置とを備える保守システムであって、
   前記燃料電池システムは、電力および熱を供給する発電システムと、前記発電システムの動作異常を検知する異常検知部と、前記異常検知部から前記動作異常に関する情報を取得し、前記動作異常の内容を解析する解析部とを有し、
   前記解析部は、前記動作異常の内容に応じて緊急性レベルを判断し、前記動作異常の緊急性レベルを考慮して所定の条件を満たす動作異常について前記管理装置に対応措置を依頼し、
   前記管理装置は、前記解析部から受信した前記情報に基づいて所定の対応措置を実行することを特徴とする保守システム。
2. 請求項１に記載の保守システムにおいて、
   前記解析部は、前記動作異常の内容に応じて緊急性レベルを判断し、緊急性レベルが所定の基準以上にあるとき、前記動作異常について前記管理装置に対応措置を依頼し、前記動作異常の緊急性レベルが所定の基準に達しないとき、前記動作異常に対し所定の対応措置を実行することを特徴とする保守システム。
3. 請求項１または２に記載の保守システムにおいて、
   前記燃料電池システムは、利用者へ動作異常を報知する報知部をさらに備え、前記解析部は、前記動作異常の緊急性レベルが所定の基準に達しないとき、前記管理装置へ対応措置を依頼せず、前記報知部を介して前記利用者に前記異常動作を報知することを特徴とする保守システム。
4. 請求項３に記載の保守システムにおいて、
   前記解析部は、前記動作異常の緊急性レベルが所定の基準に達しないとき、利用者に前記異常動作を報知するとともに、推奨操作を通知することを特徴とする保守システム。
5. 請求項１乃至４いずれかに記載の保守システムにおいて、
   前記解析部は、
   前記動作異常の緊急性レベルを示すエラーコードを付与するコード付与部と、前記エラーコードと前記エラーコードに対応する動作異常への対応措置とを関連付けて記憶する対応措置記憶部と、
   前記コード付与部から動作異常のエラーコードを取得し、このエラーコードをキーとして前記対応措置記憶部を参照し、対応する対応措置を取得するとともに、前記動作異常が所定の基準以上の緊急性レベルにあるとき、前記動作異常について前記管理装置に対応措置を依頼し、前記動作異常が所定の基準に達しない緊急性レベルにあるとき、前記動作異常に対し所定の対応措置を実行する措置部とを備えることを特徴とする保守システム。
6. 請求項１乃至５いずれかに記載の保守システムにおいて、
   前記管理装置は、前記燃料電池システムの動作異常履歴を格納する履歴記憶部を備え、
   前記解析部は、前記異常検知部から前記動作異常に関する情報を取得したとき、その情報を前記管理装置に送信し、前記管理装置は、前記情報を前記履歴記憶部に格納することを特徴とする保守システム。
7. 請求項６に記載の保守システムにおいて、
   前記管理装置は、前記履歴記憶部に格納された前記燃料電池システムの動作異常履歴を読み出し、その内容を分析する分析部を備えることを特徴とする保守システム。

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